Robótica

1. Robótica
Alejandro Flores López de Llergo

2. ¿Que es robótica?• La robó tica es la rama de la
Ingeniería mecatró nica, de la
Ingeniería eléctrica, de la
Ingeniería electró nica, de la
Ingeniería mecánica, de la
Ingeniería biomédica y de las
ciencias de la computació n que se
ocupa del diseñ o, construcció n,
operació n, disposició n estructural,
manufactura y aplicació n de los robots
.1 2
La robó tica combina diversas disciplinas
como son: la mecánica, la electró nica,
la informática, la inteligencia artificial, la
ingeniería de control y la física.3
Otras
áreas importantes en robó tica son el
álgebra, los autó matas programables,
la animatró nica y las
máquinas de estados.

3. Historia de la robótica
• La robó tica va unida a la construcció n de "artefactos" que trataban de
materializar el deseo humano de crear seres a su semejanza y que al mismo
tiempo lo descargasen de trabajos tediosos. El ingeniero españ ol
Leonardo Torres Quevedo (que construyó el primer mando a distancia para su
automó vil mediante telegrafía, el ajedrecista automático, el primer
transbordador aéreo y otros muchos ingenios), acuñ ó el término "automática"
en relació n con la teoría de la automatizació n de tareas tradicionalmente
asociadas.

4. Clasificación de robots• Según su cronología.
La que a continuació n se presenta es la clasificació n más común:
• 1.ª Generació n.
Robots manipuladores. Son sistemas mecánicos multifuncionales con un sencillo sistema de
control, bien manual, de secuencia fija o de secuencia variable.
• 2.ª Generació n.
Robots de aprendizaje. Repiten una secuencia de movimientos que ha sido ejecutada
previamente por un operador humano. El modo de hacerlo es a través de un dispositivo
mecánico. El operador realiza los movimientos requeridos mientras el robot le sigue y los
memoriza.
• 3.ª Generació n.
Robots con control sensorizado. El controlador es una computadora que ejecuta las ó rdenes
de un programa y las envía al manipulador para que realice los movimientos necesarios.
• 4.ª Generació n.
Robots inteligentes. Son similares a los anteriores, pero además poseen sensores que
envían informació n a la computadora de control sobre el estado del proceso. Esto
permite una toma inteligente de decisiones y el control del proceso en tiempo real.

6. o de efecto terminal), hasta los más complejos como el cambio o alteració n
de algunos de sus elementos o subsistemas estructurales. Los dispositivos
y mecanismos que pueden agruparse bajo la denominació n genérica del
Robot, tal como se ha indicado, son muy diversos y es por tanto difícil
establecer una clasificació n coherente de los mismos que resista un análisis
crítico y riguroso. La subdivisió n de los Robots, con base en su
arquitectura, se hace en los siguientes grupos: poliarticulados, mó viles,
androides, zoomó rficos e híbridos.
• 1. Poliarticulados
En este grupo se encuentran los Robots de muy diversa forma y configuració n,
cuya característica común es la de ser básicamente sedentarios (aunque
excepcionalmente pueden ser guiados para efectuar desplazamientos
limitados) y estar estructurados para mover sus elementos terminales en un
determinado espacio de trabajo según uno o más sistemas de coordenadas,
y con un número limitado de grados de libertad. En este grupo, se
encuentran los manipuladores, los Robots industriales, los Robots
cartesianos y se emplean cuando es preciso abarcar una zona de trabajo
relativamente amplia o alargada, actuar sobre objetos con un plano de
simetría vertical o reducir el espacio ocupado en el suelo.
• 2. Mó viles
Son Robots con gran capacidad de desplazamiento, basados en carros o
plataformas y dotados de un sistema locomotor de tipo rodante. Siguen su
camino por telemando o guiándose por la informació n recibida de su entorno
a través de sus sensores. Estos Robots aseguran el transporte de piezas
de un punto a otro de una cadena de fabricació n. Guiados mediante pistas
materializadas a través de la radiació n electromagnética de circuitos
empotrados en el suelo, o a través de bandas detectadas
fotoeléctricamente, pueden incluso llegar a sortear obstáculos y están

8. destinados, fundamentalmente, al estudio y experimentació n. Uno de los
aspectos más complejos de estos Robots, y sobre el que se centra la mayoría
de los trabajos, es el de la locomoció n bípeda. En este caso, el principal
problema es controlar dinámica y coordinadamente en el tiempo real el proceso
y mantener simultáneamente el equilibrio del Robot. Vulgarmente se los suele
llamar "Marionetas" cuando se les ven los cables que permiten ver como
realiza sus procesos.
• 4. Zoomó rficos
Los Robots zoomó rficos, que considerados en sentido no restrictivo podrían
incluir también a los androides, constituyen una clase caracterizada
principalmente por sus sistemas de locomoció n que imitan a los diversos seres
vivos. A pesar de la disparidad morfoló gica de sus posibles sistemas de
locomoció n es conveniente agrupar a los Robots zoomó rficos en dos
categorías principales: caminadores y no caminadores. El grupo de los Robots
zoomó rficos no caminadores estámuy poco evolucionado. Los experimentos
efectuados en Japó n basados en segmentos cilíndricos biselados acoplados
axialmente entre sí y dotados de un movimiento relativo de rotació n. Los
Robots zoomó rficos caminadores multípedos son muy numerosos y están
siendo objeto de experimentos en diversos laboratorios con vistas al desarrollo
posterior de verdaderos vehículos terrenos, pilotados o autó nomos, capaces
de evolucionar en superficies muy accidentadas. Las aplicaciones de estos
Robots serán interesantes en el campo de la exploració n espacial y en el
estudio de los volcanes.
• 5. Híbridos
Estos Robots corresponden a aquellos de difícil clasificació n, cuya estructura se
sitúa en combinació n con alguna de las anteriores ya expuestas, bien sea por
conjunció n o por yuxtaposició n. Por ejemplo, un dispositivo segmentado
articulado y con ruedas, es al mismo tiempo, uno de los atributos de los Robots

10. Robótica medica• Robótica médica
Los robots de servicio son los que
trabajan de forma autónoma o
semiautónoma para realizar tareas
útiles para el bienestar de las
personas.
Dentro de esta categoría está la robótica
médica, es decir, la utilización de
robots para la realización de
intervenciones quirúrgicas. Entre las
consecuciones de la robótica
médica, podemos destacar dos: la
telecirugía y la cirugía mínimamente
invasiva. Las ventajas más notables
de los robots médicos son la
precisión y la miniaturización. Estos
robots son utilizados, entre otros, en
el ámbito de la cirugía cardiaca,

11. Robótica militar
• Los robots militares son robots autó nomos o robots mó viles de control
remoto diseñ ados para aplicaciones militares, desde el transporte hasta la
búsqueda y rescate y el ataque.
Algunos de estos sistemas están actualmente en uso, y muchos están en
desarrollo.

12. Robótica espacial
• Una de las aplicaciones muchos más aprovechadas de la robótica, y
que el hombre se ha seguido maravillando, es la tele robótica en el
espacio extraterrestre. La organización más importante dentro de este
aspecto, y que ha marcado un rumbo muy avanzado en cuanto a
tecnologías e investigaciones, es la NASA (National Aeronautics and
Space Administration).
El Programa de Tele robótica Espacial de la NASA, esta diseñado para
desarrollar capacidades de la tele robótica para la movilidad y
manipulación a distancia, uniendo la robótica y las tele operaciones y
creando nuevas tecnologías en tele robótica.

14. Robótica industrial
• La Robótica Industrial, en sí, es un gran ámbito de estudio, en este
documento se presentan algunas generalidades sobre el tema, tales
como definiciones básicas, características, partes que conforman un
robot industrial y algunas aplicaciones. Además se da una breve
introducción en cuanto a los modelos cinemáticos y dinámicos para
un robot cualquiera, por lo tanto se tendrá un concepto básico para
poder entrar al análisis y estudio completo sobre la Matemática del
Robot.